Preparação da Magnetita

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FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAI ROBERTO MANGE
 CURSO DE TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUÍMICOS 
COMPONENTE CURRICULAR: QUÍMICA INORGÂNICA
PROF. FERNANDO AFONSO
Aula no 04
Preparação da Magnetita
Acadêmicos:
Juliana Martins Veloso
Samara Aparecida de Souza
Thalita Vieira Moura
Anápolis, 30/08/2018
Introdução
A Magnetita é um mineral magnético formado pelos óxidos de ferro II e III (FeO.Fe2O3), cuja fórmula química é Fe3O4. A magnetita apresenta na sua composição, aproximadamente, 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou 72,4% de ferro e 26,7% de oxigênio. O mineral apresenta forma cristalina isométrica, geralmente na forma octaédrica. É um material de dureza 5.5 - 6,5, quebradiço, fortemente magnético, de cor preta, de brilho metálico, com peso específico entre 5,158 e 5,180. É um mineral que se dissolve lentamente em ácido clorídrico (HALL, 2008).
 A magnetita é a pedra-ímã mais magnética de todos os minerais da Terra, e a existência desta propriedade foi utilizada para a fabricação de bússolas. O nome, magnetita vem da região onde a mesma era antigamente encontrada, que era a Magnésia (região da Grécia), e magnésia quer dizer "lugar das pedras mágicas", pois estas pedras "magicamente" atraiam-se. É encontrada em formato de pequenos grãos, disseminada nas rochas ígneas e metamórficas (HALL, 2008).
 Grandes depósitos de magnetita foram encontrados em Kiruna, região nordeste da Suécia, e nas Montanhas Adirondack, na região de Nova Iorque dos Estados Unidos. Também foram encontrados depósitos na Noruega, Alemanha, Itália, Suíça, África do Sul, Índia, México, e nos estados americanos de Nova Jérsei, Pennsylvania, Carolina do Norte, Virginia, New Mexico, Utah e Colorado (HALL, 2008).
 É encontrada, algumas vezes, em grande quantidade nas areias de praia conhecidas como areia mineral, areia ferrosa ou areia preta. Este tipo de areia é encontrada em vários lugares, principalmente na Califórnia (Estados Unidos) e na costa oeste da Nova Zelândia. A magnetita é resultado de erosão do solo que os rios levam para o mar, concentrando-se nas praias pela ação das ondas e das correntes marítimas. Minerais de magnetita que contêm de 3,8% a 6,3% de manganês são denominados manganomagnetita, e quando está associada com o corindon é conhecida como esmeril (HALL, 2008).
A magnetita também é encontrada em meteoritos e quando aquecida a uma temperatura superior a 550 C, adquire a estrutura da hematita (Fe2O3). Na literatura, são relatados diversos caminhos de síntese de Fe3O4, como: hidrólise alcalina de solução de sulfato ferroso, para gerar Fe(OH) 2 seguida por aquecimento do produto a 100 C (reação de Schikorr)8; redução de hematita a 400 C em atmosfera de 5% H2 e 95% de ar, saturada com vapor de água e livre de oxigênio9; transformação redutiva em uma ampola lacrada de uma suspensão de akaganeíta na presença de hidrazina em pH 9,5-11,5 e 100 C10 e aquecimento de hidróxido acetato de ferro amorfo em atmosfera inerte de N2 11 (LEE, J.D, 2003).
2. Objetivo
Sintetizar magnetita e calcular o rendimento da síntese de magnetita.
3.Materiais
3.1 Equipamentos
Béquer de 100 mL
Béquer de 250 mL
Balança Analítica
Bastão Plástico
Chapa
Espátula
Estufa
Funil de Buchner
Proveta de 100 mL
Papel Filtro
3.2 Reagentes
Água destilada
Ácido Clorídrico
Cloreto de Bário
Hidróxido de Potássio
Sulfato Ferroso Heptahidratado
4.Procedimentos Experimentais
Em uma balança analítica pesou-se 6,955g de sulfato ferroso heptahidratado em um béquer de 100mL. Em uma bureta de 100 mL, mediu-se 50mL de água destilada. Em seguida, transferiu-se a água para o béquer contendo o sulfato ferroso.
Colocou-se o béquer para aquecer em uma chapa elétrica. Pesou-se em um outro béquer 3,80g de hidróxido de potássio. Em seguida, pesou-se 0,24g de nitrato de sódio. Transferiu-se para o béquer contendo hidróxido de potássio e acrescentou-se 25 mL de água destilada. Colocou-se este em uma chapa elétrica para aquecimento até alcançar uma temperatura de 75ºC. 
Atingida essa temperatura, transferiu-se o sulfato ferroso para o béquer contendo o hidróxido de potássio e o nitrato de sódio. Continuou-se o aquecimento por mais 10 minutos com agitação e temperatura entre 90 à 100ºC. Em seguida retirou-se da chapa e resfriou-se em temperatura ambiente.
Resfriada a solução, acidificou-se esta com solução de ácido clorídrico 6,0mol/L. Pesou-se um papel de filtro e colocou-se este num funil de Buchner em um sistema de filtração à vácuo. 
Filtrou-se o precipitado de magnetita, lavando com água destilada. Em seguida o produto da filtração foi levado para uma estufa por alguns minutos para secar em temperatura de 110ºC. Caracterizou-se o produto formado com auxílio de um ímã.
5. Resultados e Discussão
2FeSO4 + 2NaNO3 + 2KOH<=>Fe2O3 + 2KNO3 + Na2SO4 + H2O
Cálculos:
6,80 g Xg 3,9136 100%
278 g/mol 160 g/mol 1,498 g% 
Xg = 3,9136 g% = 38,2%
 
Obtivemos então um rendimento de 38,2% de magnetita. O que podemos afirmar diante desse rendimento é que devido o papel filtro ter os poros grandes e a filtragem a vácuo ter proporcionado grande pressão sobre a filtragem, nos levou a perda considerável de precipitado magnetita na hora filtragem, assim o rendimento que conseguimos obter foi considerado baixo.
6. Conclusão
No método experimental realizado na pratica de preparação da magnetita, observamos que em suma, as reações para a preparação da magnetita que o processo foi considerado satisfatório. 
Por meio dos experimentos realizados foi possível efetuar as observações necessárias nas diferentes etapas dos procedimentos. E, através dos resultados obtidos foi possível a resolução do cálculo do rendimento experimental, através do que foi obtido, em relação ao rendimento teórico, nos proporcionando os conhecimentos acerca das técnicas e teorias utilizadas.
Referências Bibliográficas
Lee, J.D. Química Inorgânica não tão Concisa. 5. ed. São Paulo: Editora Edgard Blucher LTDA, 2003.
HALL, J. A Bíblia dos Cristais. 1. Ed. São Paulo: Editora: Pensamento, 2008.